随着水资源的日益短缺，城市化进程的加快，污水处理逐步成为了人们关注的焦点和亟待解决的问题之一。市政污泥处理是城市污水处理的一个重要的处理环节，市政污泥是由大量的成分复杂的，带有阴离子基团的有机物质构成。市政污泥的主要特点是：含水率高(95％～99％)，污泥颗粒非常细小，颗粒带负电荷，相互排斥，形成稳定的悬浊液，污泥与水结合力很强，使得污泥的比阻值很大，脱水性能差，因此在污泥进行脱水之前都会对污泥进行调理。　　 通过物理、化学或生物的方法对污泥进行预处理，可以改变污泥絮体的物理性质和化学组成，破坏污泥胶体结构，减小与水的亲和性，从而改善污泥的脱水性能。添加化学药剂作为化学调理方法的一种，由于操作简单，费用较低而被广泛采用。目前市售的污泥调理剂，从分子类型上看，几乎都是阳离子高分子絮凝剂，由于其具有吸附架桥和电中和作用，可以达到良好的固液分离效果。在国内阳离子高分子污泥脱水剂的研究起步较晚，和国外的阳离子污泥脱水剂产品相比有较大的差距。在影响絮凝剂絮凝效果的因素中，分子量、阳离子度、溶解性能是对絮凝效果影响最大的因素。目前国内生产的阳离子聚丙烯酰胺在阳离子单体制备、分子量、阳离子度、稳定性和溶解性能还不太理想，该课题旨在合成一系列具有良好污泥脱水性能的阳离子型絮凝剂。　　 论文以二甲氨基乙醇(DMAE)和丙烯酸乙酯(MA)为原料，NaOH为催化剂，在加入一定阻聚剂吩噻嗪条件下，进行酯交换反应，制备了二甲氨基丙烯酸乙酯(DMAEA)，通过二甲氨基丙烯酸乙酯(DMAEA)的季铵化反应，制备了一种阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。以阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料与壳聚糖(CTS)及丙烯酰胺(AM)进行了共聚合反应：①壳聚糖与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与壳聚糖在氮气保护下，以硝酸铈铵(ceric ammonium nitrate，CAN)为引发剂，通过接枝反应制得壳聚糖衍生物(CAM)，考察了反应物总浓度、反应物配比、引发剂浓度、温度等因素对接枝共聚的影响，以接枝率为指标的正交试验结果表明：反应物总浓度为12％，通氮气15 min，反应时间为3.5 h，反应物质量比为m(CTS)∶m(AM)=1∶8，引发剂浓度0.06％，反应温度为45℃时，具有最佳的接枝率396.4％。对正交试验的直观分析表明影响反应的主要因素是反应物的质量比，其次是引发剂浓度，最后是反应温度。红外光谱、电镜扫描分析证明及对实际废水处理表明壳聚糖改性产物具有良好的絮凝性能，具有作为污泥脱水絮凝剂的潜能。②在氮气保护下，以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体，Span80-Tween80为复合乳化剂，液体石蜡为连续相，通过反相乳液聚合法制备了阳离子型高分子聚丙烯酰胺CPAM。论文探讨了油水体积比、乳化剂用量、单体用量和引发剂用量对共聚合的影响，研究结果表明在乳化剂质量比(Span-80∶Tween-80)为2∶3；乳化剂质量占油相质量的20％；油水相体积比为1∶1.8～2.0；单体总浓度为20～25％；单体摩尔比为2∶1；反应温度为45～50℃；反应时间为5h制备的阳离子型高分子聚丙烯酰胺具有很好的稳定性。　　 将自制的CAM、CPAM及壳聚糖与阳离子型高分子聚丙烯酰胺复合絮凝剂CTS-CPAM用于重庆市某污水处理厂浓缩池的实际污泥处理，考察了CAM、CPAM及CTS-CPAM的投加量对污泥脱水效果、沉降速度、滤液浊度、滤液透光率及滤饼含水率的影响：①CAM溶液质量分数为0.1％，投加量为6 mL(100mL污泥)，对污泥的调质效果较好，出水水质较好，出水量大，沉降速度快，出水浊度低，滤液透光率高，滤饼含水率低，与CPAM絮凝性能相当。②在CPAM溶液质量分数为0.1％，每100mL污泥在投加量为6 mL时，对污泥的调理效果较好，上清液浊度去除率高，滤饼含水率低。此外，还研究了CPAM的阳离子度、粘均分子量以及环境温度对脱水效果的影响。研究表明，分子量和阳离子度对脱水效果的影响是有一个最佳范围的，并不是阳离子越高、分子量越大，对泥水分离的效果就越好；另外，如果温度过低，污泥脱水的速度也将变慢，效果也会受到一定的影响，因此冬季应该重视污泥输送系统的保温环节。③复合絮凝剂CTS-CPAM在溶液质量分数为0.1％，投加量为6 mL(100mL污泥)时，对污泥的调理效果较好，与CAM及CPAM污泥脱水性能相当，且具有环保，经济的特点。　　 实验同时还将自制的CAM、CPAM，壳聚糖与CPAM复合絮凝剂与重庆市目前大中小型污水处理厂使用的国内及进口脱水絮凝剂进行了污泥脱水性能比较，结果表明自制CAM、CPAM及CTS-CPAM复合絮凝剂无论时在沉降速度，还是在出水水质，滤饼含水率效果方面均优于重庆市目前大中小型污水处理厂使用的国内及进口脱水絮凝剂，自制污泥脱水絮凝剂泥水分离效果很明显，成泥效果也明显优于重庆市目前大中小型污水处理厂使用的国内及进口脱水絮凝剂，具有很好的开发应用前景。